Ventilationsszintigrafie

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 5. September 2026

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Ventilationsszintigrafie oder Lungenventilationsszintigrafie ist eines von drei verschiedenen nuklearmedizinischen Diagnoseverfahren, die unter dem Begriff Lungenszintigraphie zusammengefasst werden.

Die Ventilationsszintigrafie wird hauptsächlich bei Verdacht auf Vorliegen einer Lungenembolie angewandt. Sie ermöglicht eine präzise Beurteilung der Belüftungsverhältnisse im Bronchial- und Lungensystem. Als Strahlenquelle werden radioaktive Isotope der Edelgase Xenon oder Krypton oder mit Technetium-99m markierte Aerosole eingesetzt.

Was ist die Ventilationsszintigrafie?

Die Ventilationsszintigrafie oder auch Lungenventilationsszintigrafie ist eines von drei unterschiedlichen nuklearmedizinischen Diagnoseverfahren zur Überprüfung der Lunge.

Die Ventilationsszintigrafie oder auch Lungenventilationsszintigrafie ist eines von drei unterschiedlichen nuklearmedizinischen Diagnoseverfahren zur Überprüfung der Lunge.

Die drei Verfahren, Ventilationsszintigrafie, Lungenperfusionsszintigrafie und Lungeninhalationsszintigrafie werden unter dem Begriff Lungenszintigraphie zusammengefasst. Als Strahlenquelle können für die Ventilationsszintigrafie radioaktive Isotope der Edelgase Xenon oder Krypton (Radiopharmakon) dienen. Das radioaktive Edelgas wird über einen geschlossenen Kreislauf ein- und ausgeatmet. Lange Zeit standen diese Edelgase im Vordergrund. Heute werden vielerorts stattdessen feinste Aerosole oder Kohlenstoffpartikel eingeatmet, die mit dem gammastrahlenden Technetium-99m markiert sind. Die Ventilationsszintigrafie gehört zu den nicht-invasiven bildgebenden Verfahren, die detaillierte und präzise Aufnahmen der alveolären und bronchialen Belüftungssituation liefern.

Das Diagnoseverfahren kommt hauptsächlich bei Verdacht auf Vorliegen einer Lungenembolie zur Anwendung. Bei diesem Verdacht wird in der Regel zusätzlich eine Lungenperfusionsszintigrafie angefertigt, um differentialdiagnostisch zu erkennen, ob die arterielle Durchblutungssituation mit der Ventilationsszintigrafie übereinstimmt oder ob es sich beispielsweise um eine chronische Funktionsstörung eines bestimmten Lungenareals handelt, die auf anderen Ursachen als einem akuten Arterienverschluss (Lungenembolie) basiert.

Die Strahlenbelastung, der der Patient während der Untersuchung ausgesetzt ist, entspricht mit 1,1 bis 1,2 mSv (Millisievert) etwa der Hälfte der natürlichen jährlichen radioaktiven Strahlung in Deutschland im Flachland. Die natürliche Strahlung kann in anderen Regionen der Erde extrem hoch sein wie z. B. an der brasilianischen Atlantikküste, wo sie etwa 80 mSv pro Jahr erreicht.

Das Verfahren gehört in das Gebiet der Nuklearmedizin. Anders als beim Röntgen kommt die Strahlung nicht von außen, sondern aus dem Körper des Patienten selbst: Das eingeatmete Radiopharmakon verteilt sich entsprechend der Belüftung in der Lunge und sendet Gammastrahlung aus, die eine Gammakamera von außen aufzeichnet. Aus Ort und Zahl der registrierten Zerfälle entsteht ein Bild dieser Verteilung – kein anatomisches Bild wie beim Röntgen, sondern die Abbildung einer Funktion.

Für die Auswahl des Radiopharmakons ist die Halbwertszeit entscheidend, also die Zeit, nach der die Hälfte der Atomkerne zerfallen ist. Technetium-99m zerfällt mit einer Halbwertszeit von etwa sechs Stunden und ist damit lange genug nachweisbar, um die Untersuchung zu ermöglichen, aber kurzlebig genug, um den Patienten nicht unnötig zu belasten. Radioaktives Krypton zerfällt im Bereich von Sekunden und muss deshalb unmittelbar vor Ort aus einem Generator gewonnen werden; radioaktives Xenon bleibt erheblich länger aktiv.

Dass sich markierte Aerosole und Kohlenstoffpartikel gegenüber den Edelgasen durchgesetzt haben, hat vor allem praktische Gründe. Sie erfordern kein geschlossenes Ein- und Ausatemsystem mit Abluftführung, sie sind über den Technetium-Generator an jedem nuklearmedizinischen Arbeitsplatz verfügbar, und sie bleiben nach dem Einatmen so lange in der Lunge haften, dass Aufnahmen aus mehreren Richtungen und Schichtbilder angefertigt werden können. Bei den Edelgasen ist das Zeitfenster dafür deutlich enger.

Für sich allein wird die Ventilationsszintigrafie nur selten befundet. Ihren Wert entfaltet sie im Vergleich mit der Lungenperfusionsszintigrafie, die mit einer in die Vene gespritzten, ebenfalls markierten Substanz die Durchblutung abbildet. Beide Bilder zusammen ergeben, was als Ventilations-Perfusions-Szintigrafie bezeichnet wird.

Das entstehende Bild heißt Szintigramm. Es zeigt keine Grautöne im Sinne einer Röntgenaufnahme, sondern eine Verteilung von Zählereignissen, die farbig oder in Graustufen wiedergegeben wird: Je kräftiger ein Bereich erscheint, desto mehr Radiopharmakon hat sich dort niedergeschlagen. Der Betrachter sieht demnach nicht ein Organ, sondern dessen Betätigung. Aus dieser Eigenart folgt auch die begrenzte räumliche Auflösung des Verfahrens – feine anatomische Einzelheiten bildet es nicht ab.

Funktion, Wirkung & Ziele

Eine dritte Indikation für eine kombinierte Anwendung einer Ventilations- und einer Lungenperfusionsszintigraphie liegt nach einer sogenannten Norwood-Operation vor, einer chirurgischen Korrektur des hypoplastischen Linksherzsyndroms. Die Untersuchung wird auch angewandt zur Identifizierung und Differenzierung angeborener Lungenanomalien. Das bildgebende, nicht-invasive Diagnoseverfahren gestattet keine Rückschlüsse darauf, ob es sich um akute oder chronische Ausfälle bestimmter Lungenareale handelt. Um diesbezüglich Klarheit zu schaffen, wird die Ventilationsszintigrafie bei Verdacht auf Lungenembolie häufig in Kombination mit der Lungenperfusionsszintigrafie eingesetzt.

Es handelt sich dabei um ein Untersuchungsverfahren zur Feststellung der Durchblutungsverhältnisse im Bereich der Lunge und der Bronchien. Falls die Lungenareale, die Funktionsstörungen aufweisen, kongruent sind mit Arealen, in denen Durchblutungsstörungen oder arterielle Verschlüsse durch Thromben festgestellt wurden, also ein sogenannter Match vorliegt, handelt es sich nicht um eine akute Embolie, weil ein arterieller Thrombus zunächst nur zu einer Durchblutungsstörung führt. Stattdessen liefert der Befund Hinweise auf Atelektasen oder Infiltrate durch eine Lungenentzündung. Atelektasen sind Lungenareale, in denen die Alveolen kollabiert und verklebt sind und damit ihre Funktion zum Gasaustausch verloren haben.

In einer derartigen Situation empfiehlt sich als differentialdiagnostisches Verfahren eine Röntgenaufnahme der Lunge. Erst bei Vorliegen eines Mismatches zwischen Ventilationsszintigrafie und Lungenperfusionsszintigrafie liegt der Schluss auf eine akute Lungenarterienembolie nahe. Für die Durchführung der Ventilationsszintigrafie ist es wichtig, dass der Patient eine ruhige Atemtechnik beherrscht, besonders bei der Einatmung. Deshalb empfehlen sich kurze Atemübungen des Patienten unter Anleitung vor Beginn der Untersuchung.

Der Patient atmet zu Beginn der Ventilationsszintigrafie für etwa 3 Minuten über eine Atemmaske in einem geschlossenen System ein Luftgemisch ein und aus, dem in geringen Mengen radioaktive Isotope des Edelgases Xenon oder Krypton beigemischt sind. Während der Einatmungsphasen werden die Aufnahmen gemacht. Werden statt der Edelgase markierte Aerosole verwendet, atmet der Patient diese über ein Verneblersystem ein; der weitere Ablauf der Untersuchung ist derselbe. Das gesamte Verfahren dauert etwa 15 Minuten. Häufig ist es zur Absicherung der Befunde nötig, zusätzlich Schnittbilder der Lunge anzufertigen, was innerhalb der Ventilationsszintigrafie erledigt werden kann. Der Zeitbedarf für die Untersuchung verlängert sich dabei auf etwa 30 Minuten.

Wo die Untersuchung im diagnostischen Weg steht, hat sich im Lauf der Zeit verschoben. Bei Verdacht auf eine Lungenembolie beginnt die Abklärung mit der Einschätzung der klinischen Wahrscheinlichkeit und, wenn diese gering ist, mit dem D-Dimer im Blut. Ist eine Bildgebung nötig, steht heute meist die Computertomografie der Lungenarterien mit Kontrastmittel am Anfang, weil sie schnell verfügbar ist, das Gerinnsel unmittelbar zeigt und zugleich andere Ursachen der Beschwerden erkennen lässt. Die Szintigrafie behält ihren Platz dort, wo die Computertomografie ungünstig ist: bei bekannter Unverträglichkeit gegen jodhaltiges Kontrastmittel, bei eingeschränkter Nierenfunktion, in der Schwangerschaft und bei jüngeren Frauen, für die die vergleichsweise geringe Strahlendosis im Bereich des Brustdrüsengewebes ins Gewicht fällt.

Für die Befundung wird eine aktuelle Röntgenaufnahme des Brustkorbs benötigt. Ohne sie lässt sich nicht entscheiden, ob ein Bereich ohne Belüftung durch eine Verschattung erklärt ist – etwa durch eine Lungenentzündung, einen Erguss oder einen Tumor.

Die früher üblichen Aufnahmen aus festen Blickrichtungen sind vielerorts durch Schichtaufnahmen ersetzt worden, bei denen die Kamera um den Patienten rotiert. Sie zeigen die Lungenabschnitte überlagerungsfrei und verringern die Zahl der Befunde, die sich weder eindeutig bestätigen noch ausschließen lassen. Ist das Gerät zusätzlich mit einer Computertomografie kombiniert, lässt sich die Verteilung des Radiopharmakons unmittelbar der Anatomie zuordnen.

Vor einer geplanten Entfernung von Lungengewebe dient die Untersuchung einer anderen Frage. Sie zeigt, welchen Anteil der betroffene Abschnitt an der Gesamtleistung der Lunge trägt. Zusammen mit dem Lungenfunktionstest lässt sich daraus abschätzen, wie viel Lungenfunktion nach dem Eingriff verbleiben wird – eine Angabe, die für die Entscheidung über die Operabilität wesentlich ist.

Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Suche nach den Folgen wiederholter, nicht vollständig aufgelöster Lungenembolien. Bleiben Gefäßverschlüsse bestehen und steigt der Druck im Lungenkreislauf dauerhaft an, spricht man von einer chronisch thromboembolischen pulmonalen Hypertonie. Die Kombination aus Ventilations- und Perfusionsszintigrafie gilt als das empfindlichste Verfahren, um diese Form von anderen Ursachen eines erhöhten Lungendrucks abzugrenzen; ein unauffälliger Befund macht eine chronisch thromboembolische Ursache sehr unwahrscheinlich.

Organisatorisch ist die Untersuchung an einen nuklearmedizinischen Arbeitsplatz gebunden, an dem das Radiopharmakon unter besonderen Auflagen zubereitet, aufbewahrt und entsorgt wird. Ein Termin muss deshalb geplant werden; nachts und am Wochenende steht das Verfahren nicht überall zur Verfügung, was seinen Einsatz beim akuten Verdacht auf eine Lungenembolie zusätzlich einschränkt. Stehen sowohl die Computertomografie als auch die Szintigrafie zur Verfügung, richtet sich die Wahl nach der Fragestellung, nach den Begleiterkrankungen und nach der Dringlichkeit. Befundet wird die Untersuchung von einem Facharzt für Nuklearmedizin; bei entsprechender ärztlicher Indikation gehört sie zum Leistungsumfang der gesetzlichen Krankenversicherung.

Mitgeteilt wird das Ergebnis herkömmlich nicht als Ja oder Nein, sondern als Wahrscheinlichkeit: Ein Befund kann eine Lungenembolie sehr wahrscheinlich machen, sie weitgehend ausschließen oder unentschieden bleiben. Gerade die unentschiedenen Befunde waren der Anlass, die Auswertung durch Schichtaufnahmen und klarer gefasste Kriterien zu vereinheitlichen. Gelesen wird der szintigrafische Befund deshalb immer zusammen mit der klinischen Einschätzung und nicht für sich allein.

Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Es treten daher auch keine Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten auf. Die Strahlenbelastung durch das eingeatmete Radiopharmakon ist mit 1,2 mSv gering. Trotzdem sollte eine erforderliche Wiederholungsuntersuchung aus Vorsichtsgründen frühestens 3 Monate nach der vorherigen Ventilationsszintigrafie stattfinden. Als Kontraindikation für das Diagnoseverfahren gilt eine Schwangerschaft. Nur in absoluten Ausnahmesituationen ist eine Ventilationsszintigrafie für Schwangere indiziert.

Stillende Mütter sollten ihre Milch bis 48 Stunden nach der Untersuchung nicht verwenden, um eine mögliche Strahlenbelastung des Babys von vornherein auszuschließen. Bei Patienten, die unter einer besonders schweren Form von Asthma leiden oder die künstlich beatmet werden, sollten Nutzen und Risiken der Untersuchung abgewogen werden. In der Regel ist es angezeigt, bei diesen Patienten auf ein anderes Diagnoseverfahren auszuweichen. Patienten, die unter einer leichteren Form des Asthmas leiden, nehmen vor der Untersuchung ein Medikament zur Weitung der Bronchien (Bronchodilatation) ein, um Komplikationen während der Untersuchung zu vermeiden und um ein möglichst aussagekräftiges Diagnoseergebnis zu erhalten.

Aus Sicht des Patienten verläuft der Ventilationsteil der Untersuchung unauffällig: Es wird nichts gespritzt, es tut nichts weh, und außer ruhigem Atmen durch Maske oder Mundstück ist nichts zu tun. Als unangenehm empfunden werden allenfalls die eng sitzende Maske und ein leichter Hustenreiz beim Einatmen des Aerosols. Wird zusätzlich die Durchblutung untersucht, kommt eine Venenpunktion am Arm hinzu. Ausgeprägte Platzangst und die Unfähigkeit, für die Dauer der Aufnahmen ruhig zu liegen, sind die praktischen Grenzen des Verfahrens; bei unruhigen Patienten werden die Bilder unscharf.

Eine Einschränkung eigener Art ergibt sich bei verengten Atemwegen. Ist der Luftstrom ungleichmäßig, schlagen sich die Aerosolteilchen bevorzugt in den großen Atemwegen nieder, statt bis in die Lungenbläschen zu gelangen. Im Bild entstehen dadurch auffällige Anreicherungen in den zentralen Abschnitten, die die Beurteilung der Randbereiche erschweren. Bei Patienten mit COPD oder mit Asthma ist das der Hauptgrund für Aufnahmen von eingeschränkter Aussagekraft. Sehr feine Kohlenstoffpartikel sind gegenüber flüssigen Aerosolen in dieser Hinsicht im Vorteil, weil sie tiefer in die Lunge vordringen.

Die eingesetzte Aktivität ist gering, und Technetium-99m verliert seine Aktivität rasch; ein weiterer Teil wird über Atmung und Nieren ausgeschieden. Besondere Verhaltensregeln sind für den Patienten nach der Untersuchung deshalb in aller Regel nicht erforderlich. Ist eine Untersuchung in der Schwangerschaft ausnahmsweise unumgänglich, weil eine unerkannte Lungenembolie das größere Risiko für Mutter und Kind darstellt, wird sie in angepasster Form durchgeführt und die Strahlenanwendung so gering wie möglich gehalten.

Zu den Grenzen des Verfahrens gehört schließlich, was es nicht zeigt. Die Ventilationsszintigrafie bildet ab, wie die Luft in der Lunge verteilt ist, nicht aber, woher ein Gerinnsel stammt und ob im Bein noch eine Thrombose besteht. Andere Erkrankungen des Brustkorbs stellt sie ebenfalls nicht dar. Bestätigt sich der Verdacht auf eine Lungenembolie, gehört deshalb die Suche nach der Quelle – meist mit der Ultraschalluntersuchung der Beinvenen – zur weiteren Abklärung.

Weil das Verfahren mit radioaktiven Stoffen arbeitet, sind Herstellung, Kennzeichnung, Verabreichung und Entsorgung des Radiopharmakons ebenso geregelt wie die Aufzeichnung jeder einzelnen Anwendung. Zur Rechtfertigung gehört die Prüfung, ob sich die Frage nicht ohne ionisierende Strahlung beantworten lässt; bei Kindern und jungen Menschen wird dieser Maßstab besonders streng angelegt. Für Angehörige und Begleitpersonen besteht kein nennenswertes Risiko, weil die von außen messbare Strahlung gering ist und rasch abnimmt.

Ein häufiger Grund dafür, dass eine geplante Ventilationsszintigrafie am Ende doch nicht zustande kommt, ist im Übrigen kein Risiko, sondern eine Frage der Mitarbeit: Wer schwer luftnötig ist, hält die Maske nicht lange genug aus. In dieser Lage wird nur der Durchblutungsteil angefertigt und mit der Röntgenaufnahme des Brustkorbs verglichen – ein Vorgehen, das weniger genau ist, aber ohne die aktive Mitwirkung des Patienten auskommt.

Quellen

• Dietlein, M., Kopka, K., Schmidt, M. (Hrsg.): Nuklearmedizin.
  ISBN: 9783132439269

• Schicha, H., Schober, O. (Hrsg.): Nuklearmedizin.
  ISBN: 9783794567232

• Reiser, M., Kuhn, F.-P., Debus, J. (Hrsg.): Duale Reihe Radiologie.
  ISBN: 9783132444621

• Reiser, M., Kuhn, F.-P., Debus, J.: Radiologie.
  ISBN: 9783131253248

• Herold, G.: Innere Medizin 2026.
  ISBN: 9783982116655

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